独具匠心显科学魅力潜移默化育学科素养-教科版“科学家这样做”专栏的使用策略

新版教科版科学教科书已经使用了四年多，在教科书的首页出现了一个新增版块——“科学家这样做”。在教科书整体编写思路中对它这样介绍：科学家的故事、与学习内容相关的科学史资料，作为用心设计的教学工具为好的科学课提供支持。“科学家这样做”专栏，就是要培养学生科学研究的方法、培养学生科学研究的思维、培养学生科学研究的精神。让学生通过阅读教科书中呈现的“科学家这样做”版块的图文，结合教师的引导与深入谈话，将科学家的形象呈现出来的同时，引发学生将自己与科学家做比较，对小学生而言，这样的教学方式既有助于他们更为客观、真实的认识科学家形象，更加正确的认识科学家职业背后所蕴含的深层含义，同时，科学家的榜样力量可以引领他们朝着正确的方向努力。那么，如何在小学科学教学中用好“科学家这样做”专栏呢？一、创设情境助力教学，引导科学观念与应用小学科学是一门极需想象力和探索欲望的学科。科学结论需要观察、分析、总结而获得，以生活为依据，并在生活中进行应用。在教学中，根据教学需要和学生的实际情况创设适合学生学习的教学情境助力课堂教学，将抽象的科学知识通过生活情境自然而然的呈现出来，使学生在生活的驱使下产生浓厚的探究兴趣，在学生的已有认知下，可以使想象和探索成为学生的亲身实践活动，在情境中建构属于自己的知识，能极大地发挥学生潜能，在学习的过程中获得乐趣。同时，利用情境教学法可以丰富学生知识面，引导科学观念与应用，促进科学教学活动的有效开展，彰显科学学科学习的真正价值。以一年级上册“科学家栏目”一课的教学为例，这是开学的第一课。一年级的学生年龄较小，对一切都充满好奇。在科学学习的起始阶段，引导他们正确认识科学、了解科学、热爱科学是最首要的事情。人类最早认识自然规律使用的研究方法是观察法，在小学科学的探究过程中，观察法也是使用的较多的一种方法。一年级上册教学用书中写道：对植物是生命体的认识依赖于观察，比较也需要在观察中进行。正是基于这样一种考虑，我在“科学家这样做”栏目中选择了观察作为主题，并配了珍妮·古道尔观察非洲黑猩猩的照片。教学中，为了更好地活化课堂，吸引学生的注意力，我利用多媒体动态呈现了珍妮·古道尔与黑猩猩亲密玩耍和大猩猩深情拥抱珍妮·古道尔的多幅照片，在学生兴致勃勃地观看精彩图片的同时，抛出问题：“你看到什么？照片中的珍妮·古道尔和黑猩猩在做什么？为什么有这样的场面？”这一新奇的现象使得学生的好奇心油然而生，在课堂上纷纷猜测起来：“黑猩猩是她的宠物”“黑猩猩很友好，他们是朋友”“饲养员”……同学们一个个都看着图片，兴趣盎然的交流着观察后的发现，大胆猜测着。之后，我进行了补充性介绍：珍妮·古道尔是一名广受尊重的动物学家，她始终致力于野生动物的研究、教育和保护。她从小痴心于动物，在二十多岁时，她就来到非洲的原始森林观察黑猩猩，并在那儿度过了三十八年的野外生涯，与动物和谐共生。后来，她也始终奔走于各地，呼吁人们保护野生动物、保护地球环境。介绍过后，继续追问学生有何感触？真实且具有挑战性的问题，激发学生积极的情感体验，在主动回答的过程中使学生意识到准确、全面、细致的观察习惯的重要性，“袖手旁观”成不了科学家，从而完成对学生坚持观察、不畏艰难、保持热爱的优秀品质的培养。观察是了解自然和万物的一把钥匙。学习像科学家那样认识和看待自然世界是科学课程的主要任务，有了这一专栏的介绍和学习，可以更好地激发学习积极性，在科学学习的早期就建立起科学的观念与应用，为之后的科学学习打下了坚实的基础。二、联系课堂有效迁移，锤炼科学思维与创新培养学生科学研究的思维，需要教师联系课堂教学做到有效迁移，充分利用有效资源，尽可能地创造条件和机会，引导学生不断质疑、追问，像科学家那样思考问题，针对学生特点、学科特点，把问“为什么”转化成更符合学生年龄特点的“怎么样”，借助探究活动，让学生的思考变得可见，也降低了学生的认知难度，同时，立足学科特点开展探究活动，也能让学生享受实验的乐趣，借此深刻理解基础知识，在情境参与中激发他们的科学思维，从而获得有价值的科学知识。例如，二年级下册第一单元第4课《磁极与方向》，通过实验研究磁性强弱，用证据来检验推测。这一课时的探索版块主要包括如下两个活动：第一个活动是用支撑法来测试条形磁铁的指向性；第二个活动是用悬挂法来测试蹄形磁铁、环形磁铁的指向性。这两个活动看似简单，实际上要让学生能讨论出对应的方法，并能在理解的基础上进行操作，有一定的难度。如果这时引入“科学家这样做”板块，可以启发学生的思考，对支撑法、悬挂法的由来有初步的认识，还能引入水浮法进行实验，效果比支撑法和悬挂法更好，操作起来也更容易，更能为后面学习指南针进行铺垫。而中国古代科学家沈括的故事，还能激发学生的民族自豪感，增强探究学习科学的动力。对此，选择二年级下册“科学家栏目”用于第一单元第4课《磁极与方向》课时学习的补充阅读资料，重在探索磁铁能否指示方向？如果可以，该怎么样指示方向？在抛出问题“方位纸我们可以根据教室的真实方向进行摆放，可是磁铁如何放置呢？”之后，组织学生以四人学习小组为单位，在组内进行自由讨论。一段时间过后，部分学生因为已有课外阅读的学习基础，因此能想到关于磁铁安装的1-2种放置方法，针对这部分学生，教师可以给予必要的肯定：“你真是个小科学家，因为古代的科学家就是这样做的。”同时用肢体语言给学生一个大大的赞。但此时，大部分学生发现根据现有的能力和实际情况很难想出方法。这时，我再适时地组织学生自主阅读“科学家这样做”专栏，了解北宋科学家沈括在历经多种实验之后发现了指南针原理，并将自己的发现记载于《梦溪笔谈》之中，提出了神奇的指南针共有四种安装方法，即：搁在指甲上、浮在水面上、搁置在碗边上、用丝悬挂着。通过“科学家这样做”专栏的快速阅读，学生便能快速了解一二。最后，由教师做出必要的总结性介绍：沈括，作为古代科学家，他的科学成就是多方面的，天文、数学、物理等方面均有涉及，他注重继承传统，善于观察和开拓创新，重视调查研究和科学实验，对当时中国在磁学领域所取得的成就进行了系统总结，极大地推动和普及了世人对指南针的认识。（通过与教学内容相关的介绍、阅读、学习，可以震撼学生的情感，帮助他们树立正确的人生观、价值观。）从而巧妙且智慧地引出“磁极与方向”的合作探究学习，培养学生的实践能力。教学中，引导学生不断思考、探究、质疑，把“为什么”转化成“怎么样”，通过做一做、试一试培养学生的科学精神，借助探究活动让学习变得快乐，这样的教学降低了认知难度，更符合儿童的认知特点，更能激发学生的科学思维。教科书的应用不应该生搬硬套，而应该牢牢结合实际教学内容，从教学目标出发，真正服务于学生的学。“科学家这样做”栏目内容基本围绕本册学习内容展开，在教学过程中，学生遇到难以直接解决的问题时，可以从科学家的身上进行学习，正如牛顿所说，站在巨人的肩膀上才能看得更远。三、课后拓展开放教学，落实科学态度与责任儿童喜欢动手，也喜欢阅读，在边看边读的过程中理解和记忆，去探索自然的奥秘。“科学家栏目”正是能给学生更多科学阅读的机会，提供更好的科学阅读素材，充分展示科学的内涵，满足学生对科学知识的需求。借助阅读活动，进行科学家形象教学，利用“科学家这样做”的版块让学生更加正确的认识和理解科学家这一职业和科学家形象。我们应当顺势而为，将栏目的运用放在课时结束的拓展之中，鼓励学生在课堂上初步了解科学家的故事后，课后再继续搜集资料进行了解，以期在学生的成长过程中树立起科学家的光辉引领形象。例如三年级下册第二单元，本单元从对蚕的卵、蚕的繁殖方式和蚕的一生的认识，拓展到对更多动物卵的认识、对更多动物繁殖方式的认识以及本课对更多动物一生的认识。教材中原先的拓展环节内容为引导学生关注动物一生随环境变化，其身体特征及行为发生的变化，继续丰富学生对动物一生的认识。运用“科学家这样做”板块进行补充阅读，可以引导学生放宽视野，关注更多科学家研究的历程和成果。科学家的故事，是学生学习的“范例”，它们的再现，是教学的有效助力。教学片段如下：教学内容：三年级下册“科学家栏目”用于第二单元第8课《动物的一生》课时收尾处的拓展阅读。师：在课前搜集相应的内容，将课前准备好的文字、图片、视频资料整理成一段教学资料，利用PPT介绍“中国克隆之父”童第周的主要成就、生平事迹和励志小故事。举例：生物学家童第周幼时成绩并不好、不受重视，他的成绩曾经是全班倒数第一，但他刻苦努力，努力追赶超越，用“争气”“勤奋刻苦”的优秀品质一跃成为全班第一，成了全校关注的对象。他年幼时研究过家门前青石板上的小洞，1930年，在比利时留学的童第周成功完成了高难度的青蛙卵剥离手术，为栖类早期胚胎发育研究开辟了一条道路。随着年纪增长，他却依然坚持在实验室坚持实验，力求打破前人的学说，在追求科学的道路上不断求索。作为生物科学研究和实验胚胎学的杰出领导者，斯人虽已去，精神却长存。提问：科学家身上有哪些值得我们学习的光辉品质？（学生在学习小组内自主交流，如科学家身上的永不放弃、坚持不懈，爱国、爱人民，敢为人先的创新品质等）师：在科技进步的历史中，做出杰出贡献的科学家数不胜数，他们的崇高精神值得我们宣扬，也理应为当代学生所知晓。请同学们在课外继续收集和科学家相关的故事，与同学们交流。（如杂交水稻之父袁隆平，物理学家吴健雄，原子核科学家张文裕等）通过课堂学习，学生已经了解动物都有生命周期，知道动物的行为会随环境变化而变化，为保持学生对动物一生的探究兴趣，在“科学家栏目”用于《动物的一生》课时收尾处的拓展阅读，选择符合小学生的阅读素材，借助“科学家栏目”提供更多科学阅读的资料，基于课本内容拓展阅读素材，充实课本知识，也能激发学生学习的内驱力，投入更多的热情探索科学。总而言之，科学知识包罗万象，单一的科学教材无